竹黄分离菌液态发酵工艺优化及其色素分离纯化的研究

摘要

竹黄是一种具有重要应用开发价值的药用性真菌，其菌丝体中含有多种活性成分，具有活血止痛、散瘀通经、止咳祛痰、强健体质、改善组织机能等功效。随着对其药理作用等方面的不断深入研究，竹黄药用价值日益凸显，其开发和应用前景十分广阔，但竹黄子座天然产量有限，无法满足大规模开发利用，因而人们开始用分离自竹黄的菌株进行人工发酵来获得其菌丝体及活性成分。本文以竹黄分离菌垣孢镰刀霉（Fusarium chlamydosporum）为试验菌株，分别研究了该分离菌的液态发酵工艺条件，红色素的提取分离及鉴定，色素稳定性试验及色素粗提物的部分功能性试验。结果如下: (1)结合单因素法和正交优化试验，以竹黄分离菌生物量和色素产量为指标，对其液态发酵的培养基成分(碳源及其浓度、氮源、金属离子及其浓度、pH)及培养条件（培养温度、培养时间、装液量及摇床转速）进行了优化，得到其最终的液态发酵培养基及最适培养条件为:土豆20％、葡萄糖3％、MgSO4·7H2O0.03％、pH4、温度28℃、摇床转速180rpm、装液量120mL/250mL、培养时间6d。以此最终条件发酵进行验证后，得到其色素溶液吸光值为0.853，相比优化前的0.363提高了2.35倍;色素粗品干重4.5g/L，相比优化前的色素粗品干重2g/L，提高了2.5倍;生物量16.3g/L，比优化前的9g/L提高了1.8倍。 (2)对竹黄分离菌中红色素的提取溶剂、提取时间及料液比进行了研究，得到其最佳提取溶剂、提取时间、料液比分别为:二氯甲烷、2h、1∶30。另外，对超声浸提与静置浸提进行比较研究后，发现超声浸提不仅提取效率高，而且能够提高竹黄分离菌中红色素的提取量。超声浸提20min甚至比静置浸提2h的效果还略好，大大节省了时间。 运用硅胶柱层析法对本试验竹黄分离菌所产红色素进行分离纯化后，得到了具有一定纯度的色素样品。通过无色亚甲蓝显色反应，大致能够否定其为蒽醌类色素，而极有可能为苯醌或萘醌类的色素，其紫外吸收峰258nm也为萘醌的一个特征吸收峰。对该色素样品进行质谱检测后，得到其分子量为594。 (3)对竹黄分离菌红色素的稳定性研究后发现其对强光照射极不稳定，温度对其稳定性的影响不大。 通过对竹黄分离菌红色素粗提物进行抑菌试验后，发现1 mg/mL、0.5mg/mL、0.25mg/mL该红色素对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌有较强的抑制作用，对金黄色葡萄球菌和酵母菌也有一定的抑制效果，对青霉菌则没有抑制作用。 对酪氨酸酶活性抑制试验结果表明，该色素有较好的酪氨酸酶抑制活性，浓度为1mg/mL的该色素粗提物对酪氨酸酶活性抑制率达到了64％，相应浓度的阳性对照熊果苷对酪氨酸酶活性的抑制率为79％。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 竹黄概述

1．1．1 简介

1．1．2 竹黄的生物学性状

1．1．3 竹黄的分离培养

1．1．4 竹黄菌人工培养

1．1．5 竹黄菌中天然色素及其功能

1．2 立题意义和主要研究内容

1．2．1 立题意义

1．2．2 主要研究内容及方法

第二章 竹黄分离菌液态发酵工艺优化

2．1 材料与仪器

2．1．1 材料

2．1．2 仪器

2．2 实验方法

2．2．1 培养基配制

2．2．2 菌种培养

2．2．3 全波长扫描

2．2．4 液态发酵工艺条件优化方法

2．3 试验结果

2．3．1 斜面及平板培养

2．3．2 全波长扫描

2．3．3 液态发酵工艺条件

2．4 结论与讨论

第三章 竹黄分离菌中红色素的提取、分离及鉴定

3．1 材料与仪器

3．1．1 材料

3．1．2 仪器

3．2 实验方法

3．2．1 竹黄分离菌中红色素的提取工艺研究

3．2．2 竹黄分离菌中红色素的分离纯化及鉴定

3．3 实验结果

3．3．1 竹黄分离菌中红色素的提取工艺

3．3．2 竹黄分离菌中红色素的分离纯化及鉴定

3．4 结论与讨论

第四章 竹黄分离菌红色素稳定性及其功能的研究

4．1 材料与仪器

4．1．1 材料

4．1．2 仪器

4．2 实验方法

4．2．1 竹黄分离菌红色素稳定性试验

4．2．2 抑菌试验

4．2．3 酪氨酸酶活性抑制试验

4．3 试验结果

4．3．1 竹黄分离菌红色素稳定性试验

4．3．2 抑菌试验

4．3．3 酪氨酸酶的活性抑制

4．4 结论与讨论

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢